機(jī)器視覺處理軟件一般用來完成輸入圖像數(shù)據(jù)的處理,通過一定的運(yùn)算得出結(jié)果,這個輸出的結(jié)果可能是PASS/FAIL信號、坐標(biāo)位置、字符串等。常見的機(jī)器視覺軟件以C/C++圖像庫,ActiveX控件,圖形式編程環(huán)境等形式出現(xiàn),可以是專用功能的(包括LCD檢測、BGA檢測、模版對準(zhǔn)等),也可以是通用的(包括定位、測量、條碼/字符識別、斑點(diǎn)檢測等)。主流的機(jī)器視覺軟件有側(cè)重圖像處理的圖像軟件包Opencv、Halcon、美國康耐視(Cogrex)的visionpro,側(cè)重算法的matlab、labview,側(cè)重相機(jī)SDK開發(fā)的eVision等。
算法庫
1.美國Opencv,Intel公司,如今由Willow Garage提供支持;2.德國Halcon,Mvtec公司;3.加拿大MIL,Matrox Imaging Library公司(縮寫為MIL);4.美國Visionpro,康耐視公司(Cogrex);5.日本Vision Editor,基恩士公司(Keyence);6.加拿大HexSight,Adept公司;7.加拿大Sherlock,Dalsa公司;8.美國NI Vision,美國國家儀器(NI)公司,基于LabVIEW;9.美國Microscan(邁斯肯MS),歐姆龍邁思肯公司(Omron Microscan);10.美國IM,開源庫。
開發(fā)環(huán)境
1.美國MATLAB,MathWorks公司;2.美國LabVIEW,美國國家儀器(NI)公司,圖像處理軟件為NI Vision;3.比利時eVision,Euresys公司,側(cè)重相機(jī)SDK開發(fā)。
國產(chǎn)
1.SciSmart、SciVision,奧普特(OPT);2.VisionWARE,凌云光;3.Visionbank,陜西維視圖像;4.Opencv Real View Bench,精浦科技有限公司。
整體對比Halcon功能最強(qiáng)大,VisionPro簡單易用,Opencv開源最省錢,MIL便宜(Halcon、VisionPro一套電腦運(yùn)行正版的要1.5萬元左右,MIL的定位模塊0.2萬元左右)。每種軟件各有自己的技術(shù)優(yōu)勢,有些是定位強(qiáng),有些在于圖像預(yù)處理更強(qiáng)。某款軟件無法實(shí)現(xiàn)的功能,換另一款軟件則有可能實(shí)現(xiàn)。1.Labview在工控方面可以說首屈一指,當(dāng)然在檢查、定位方面比較擅長;2.Opencv在識別方面做的比較好,比如人臉識別、視頻識別等等;3.Halcon在尺寸測量方面做的比較好,其標(biāo)定封裝的比較好,測量直接可以出來尺寸,很方便。
算法庫詳細(xì)對比
1.美國Opencv好處是開源免費(fèi)圖像處理庫。缺點(diǎn)是沒人長期維護(hù),可靠性,效率,效果和性能不如商業(yè)化軟件,而且沒有技術(shù)支持,開發(fā)慢,需要自己從頭開始摸索。定位模板做的不好,簡單的應(yīng)用用用就行了。主要應(yīng)用于計算機(jī)視覺領(lǐng)域,在機(jī)器視覺領(lǐng)域其實(shí)不算太多,主要還是定位、測量、外觀、OCR/OCV,但這幾項(xiàng)都不是Opencv的專長。由于是開源軟件,因此其版本繁多,函數(shù)庫復(fù)雜,執(zhí)行效率受到應(yīng)用限制,比較適用于科研和學(xué)習(xí),不適合工業(yè)應(yīng)用。部分公司支持用OpenCV庫開發(fā),如美國Willow Garage公司、德國Kithara公司、美國國家儀器(NI)公司和新西蘭Control Vision公司。
2.德國Halcon功能最強(qiáng)大最牛,開放性強(qiáng)、有試用的license、提供超過1000個算子。是一套標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器視覺算法包,架構(gòu)最靈活,具有自己獨(dú)特底層的數(shù)據(jù)管理。節(jié)約產(chǎn)品成本,縮短開發(fā)周期,應(yīng)用范圍廣,用到圖像處理的地方,都可以使用Halcon。包含了各類濾波,色彩以及幾何,數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換,型態(tài)學(xué)計算分析,校正,分類辨識,形狀搜尋等等基本的幾何以及影像計算功能。支持Windows,Linux和Mac OS X操作環(huán)境。整個函數(shù)庫可以用C,C++,C#,Visual basic和Delphi等多種普通編程語言訪問。HALCON為大量的圖像獲取設(shè)備提供接口,保證了硬件的獨(dú)立性。它為百余種工業(yè)相機(jī)和圖像采集卡提供接口,包括GenlCam,GigE和IIDC1394。價格比較貴,運(yùn)行版要一萬七,每次分發(fā)需要重新購買授權(quán)。
3.加拿大MIL如果想用正版的又要便宜的,建議用MIL。性價比不如VisionPro,Halcon以及Sherlock,而且沒有幾何定位。早期推廣和普及程度不錯,當(dāng)前主要用戶還是早期做激光設(shè)備的,用于定位的較多。
4.美國Visionpro工業(yè)化、封裝、人性化、評估的便捷性、開發(fā)的快速性。取消了軟件授權(quán)的形式,硬件授權(quán)價格在1.5萬-3萬不等。性能上某些方面不如Halcon,但是開發(fā)上手比Halcon容易。
5.Vision Editor是日本基恩士公司開發(fā)的一款通用性機(jī)器視覺軟件開發(fā)套件,最大的特點(diǎn)是像流程圖一樣表達(dá)算法流程,并且可以在軟件中定制界面以及編寫各種腳本,功能很強(qiáng)大
6.加拿大HexSight功能強(qiáng)大的定位器工具能精確地識別和定位物體,不論其是否旋轉(zhuǎn)或大小比例發(fā)生變化。是世界上第一個做到1/40亞像素精度的視覺軟件,其特點(diǎn)是精度高、定位識別速度快、對環(huán)境光線等干擾不敏感、檢測可靠性極高,定位工具是根據(jù)幾何特征,采用最先進(jìn)的輪廓檢測技術(shù)來識別對象和模式。這一技術(shù)在圖像凌亂、亮度波動、圖像模糊和對象重疊等方面有顯著效果。能處理自由形狀的對象,并具有功能強(qiáng)大的去模糊算法。運(yùn)行快速,在一臺2GHz的處理器上,一般零件尋找和定位不超過10ms,并可達(dá)到1/40亞像素位置重復(fù)精度和0.01度旋轉(zhuǎn)重復(fù)精度。有豐富但易用的圖像標(biāo)定工具,而且它的定位器可以方便嵌入到OEM的產(chǎn)品中。
7.加拿大Sherlock評估非??旖荩愃朴谟嬎闫髂J剑娂此?。
8.美國NI Vision快速驗(yàn)證的圖像處理庫(含視覺助手、VBAI)。LabVIEW平臺入門相對簡單。在可配置環(huán)境和全面的編程庫中作出選擇,更好地滿足需求并快速啟動。對于自動化測試大多數(shù)需要的軟硬件都有解決方案,有點(diǎn)軟件圖形化編程,上手快,開發(fā)周期短??膳c所有的硬件組合配合使用,兼容性良好,從而方便地使用現(xiàn)有的代碼,管理和維護(hù)多個硬件系統(tǒng)。LabVIEW平臺下的算法的效率不夠,算法的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性依賴與更好的圖像素質(zhì),與其它算法(如Halcon)還是有一定的差距。適合于做效率要求不太高,圖像質(zhì)量相對比較好,且交貨周期較短的項(xiàng)目。視覺工具包的優(yōu)勢是售價比大多數(shù)工具包或者算法的天文數(shù)字便宜了不少,而且整個工具包一個價格,而不是一個算法一個算法地賣,性能方面在速度和精度方面沒有Halcon好。
9.美國Microscan(邁斯肯MS)主要產(chǎn)品是條碼閱讀一類。
開發(fā)環(huán)境詳細(xì)對比
1.美國MATLAB底層算法驗(yàn)證不二選擇。用法方便,特別是集成了圖像處理的很多函數(shù),幾乎囊括了所用圖像處理的方法。把常見操作都做成了相應(yīng)的內(nèi)建函數(shù),使使用者不用去考慮怎樣讀取圖片、怎樣轉(zhuǎn)換顏色空間等固定和成熟的算法的細(xì)枝末節(jié),將主要精力投放到算法研究中。對處理方式的細(xì)節(jié)把握不夠。
2.美國LabVIEW美國NI公司的應(yīng)用軟件LabVIEW機(jī)器視覺軟件編程速度是最快的
3.比利時eVision由比利時Euresys公司推出的一套機(jī)器視覺軟件開發(fā)SDK,相比于其他的機(jī)器視覺開發(fā)包,它似乎在SDK的功能分類上比這兩個提供了更多的選擇項(xiàng)。所有代碼都經(jīng)過mmx指令的優(yōu)化,處理速度非常快,感覺和Intel的IPP有的一拼(當(dāng)然還是比IPP稍遜一籌,但是畢竟這是Intel自家開發(fā)的),但卻提供了比IPP多得多的機(jī)器視覺功能,例如OCR,OCV,基于圖像比對的圖像質(zhì)量檢測,Barcode和Matrix Code識別。
國產(chǎn)詳細(xì)對比
1.SciSmart、SciVision做蘋果手機(jī)項(xiàng)目(富士康),擁有數(shù)十人的軟件開發(fā)及定制化應(yīng)用團(tuán)隊,定制化開發(fā)應(yīng)用能力比較強(qiáng),在手機(jī)、電子等行業(yè)優(yōu)勢較大。
2.VisionWARE在印刷品檢測方面優(yōu)勢較大,做鈔票印刷檢測。在比較復(fù)雜的印刷品反光、拉絲等方面算法比較可靠,漏檢率低。
3.Visionbank部分測量和缺陷檢測功能較好用,易上手,不需要任何編程基礎(chǔ),能非常簡單快捷地檢測出來。達(dá)到四分之一亞像素,和Halcon精度差不多。圖像預(yù)處理,把不需要的顏色處理掉,能處理掉色差非常接近的顏色,功能非常強(qiáng)大。印刷品字符識別能力一般,有漏檢。
4.Opencv Real View BenchRVB包含各種Blob分析,形態(tài)學(xué)運(yùn)算,模式識別和定位,尺寸測量等性能杰出的算法,提供不同形狀關(guān)注區(qū)(Region of Interest,簡稱ROI)操作,可以開發(fā)強(qiáng)大的視頻人機(jī)界面功能。RVB與圖象采集設(shè)備如CCD相機(jī)無關(guān),目前支持多種廠家的相機(jī),接口包括USB2.0/3.0,GigE,1394a/b,如有更多相機(jī)接口要求,可以為客戶免費(fèi)定制。
審核編輯:黃飛
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原文標(biāo)題:常用機(jī)器視覺軟件匯總
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